Phun phủ nhiệt - các loại lớp phủ và ứng dụng - Phần 1

Phun phủ nhiệt là một quá trình cung cấp một bề mặt chức năng để bảo vệ và cải thiện hiệu suất của một bề mặt linh kiện, chi tiết với một hợp chất có tính hợp lý về kinh tế. Hầu hết các loại và dạng của vật liệu đều có thể được phun phủ nhiệt - đó là lý do phun nhiệt đã được sử dụng trên toàn thế giới để cung cấp bảo vệ chống ăn mòn, chống mài mòn, phục hồi và sửa chữa các chi tiết, và nhiều hơn nữa!

Có rất nhiều loại quá trình phun phủ nhiệt, nhưng tất cả đều liên quan đến sự lắng đọng của các vật liệu kim loại hoặc phi kim loại chia nhỏ trong tình trạng nóng chảy hoặc bán nóng chảy trên một chất nền. Vật liệu nguyên liệu được đưa vào một khẩu súng, làm nóng các vật liệu đến một trạng thái dẻo hay nóng chảy và sau đó tăng tốc bằng khí nén vào một chất nền. Các hạt tấn công bề mặt, san bằng, và hình thành một lớp mỏng bám vào các hình dạng của bề mặt. Khi các hạt nóng chảy phun tác động đến bề mặt, nó nguội đi và tạo thành từng lớp mỏng bám vào bề mặt và bám vào nhau.

Các biến số của quá trình phun phủ nhiệt là loại vật liệu phun, phương pháp gia nhiệt, và các phương pháp đẩy vật liệu vào bề mặt. Các vật liệu được sử dụng ở dạng bột, dây, thanh, hoặc dây.

Phun phủ nhiệt cho bề mặt gối đỡ mềm cho phép nhúng các hạt mài mòn và cho phép biến dạng để đáp ứng việc canh chỉnh của bề mặt đỡ. Các bề mặt cần được bôi trơn đầy đủ và chi phí cần phải thấp vì nó bị mòn đi khi nó tiếp xúc với bề mặt cứng hơn. Một số lớp phủ này khá xốp với lợi thế là chúng là nơi chứa dầu bôi trơn. Phun phủ nhiệt cho bề mặt gối đỡ mềm thường được sử dụng bao gồm đồng nhôm, phosphor đồng, kim loại màu trắng hoặc Babbitt, và hợp chất nhôm đồng-polymer composite.

Ứng dụng: Phục hồi kích thước cho gối đỡ bạc đạn của các loại trục roto động cơ lớn, các loại trục khuỷu, trục cam trong động cơ...

Lớp phủ nhiệt cho bề mặt gối đỡ cứng thường rất cứng và chịu mài mòn cao. Vật liệu cứng được sử dụng khi nhúng các hạt mài mòn và không yêu cầu tự canh chỉnh, không cần bôi trơn. Bản chất vốn có của lớp phun phủ nhiệt cung cấp thêm các lợi ích cho vật liệu rèn hoặc đúc do độ xốp hoạt động như một hồ chứa chất bôi trơn và các chất tổng hợp bao gồm các oxit và sự hình thành lớp màng mỏng không định hình làm tăng khả năng chịu mòn. Một số lớp phủ có độ cứng vĩ mô (macrohardness) tương đối thấp so với các vật liệu rèn hoặc đúc, nhưng thể hiện khả năng chịu mòn được cải thiện. Phun phủ nhiệt được sử dụng cho các bề mặt đỡ cứng thường bao gồm lớp phủ gốm kim loại như cacbua vonfram-coban và crom cacbua-niken crom, gốm oxit như crom và oxit nhôm, molypden, và hợp kim cứng khác nhau của sắt, niken, crom hoặc cobalt.

Ứng dụng: Phun phủ phục hồi các loại bạc Babbitt.  

Lớp phủ chống mài mòn

Lý tưởng nhất, các vật liệu cho các lớp phun phủ nhiệt kháng mài mòn nên có độ cứng vượt quá độ cứng của bề mặt tiếp xúc hoặc các hạt mài mòn. Các lớp phủ thường được sử dụng là lớp phủ gốm kim loại như cacbua vonfram-coban, crom cacbua-niken crom (đặc biệt đối với nhiệt độ cao trên 540 ° C), gốm oxit như crom oxit và nhôm, hợp kim trợ dung tự hợp nhất (NiCrSiB), và hợp kim cứng khác nhau của sắt, niken, crom hoặc cobalt. Lớp phủ kháng mòn do 2 chi tiết trượt lên nhau, xoay, va đập hay rung thường được phủ với lớp phủ cứng và ứng suất dư thấp. 

Các lớp phun phủ nhiệt để kháng mòn, mỏi bề mặt thường được sử dụng bao gồm các lớp phủ gốm kim loại như cacbua vonfram-coban, crom cacbua / niken crom (đặc biệt đối với nhiệt độ cao trên 540 ° C), hợp kim fused self fluxing alloys  - tự chảy tự hợp nhất (cho vi cấu trúc với mật độ cao, độ cứng lớp phủ cao, chịu mài mòn và ăn mòn cực tốt, kết dính bằng liên kết kim loại với nền, có thể được mài đến kích thước chính xác yêu cầu), hợp kim đồng nhôm; đồng, niken indi, và các hợp kim khác nhau của sắt, niken, crom hoặc cobalt.


(còn tiếp)